京都大學的科學家們開發了一種實驗方法，通過觀察其對可見物質的引力影響來檢查超輕的暗物質。在低溫條件下使用毫米波傳感，該團隊利用新技術實現了暗光子暗物質（DPDM）的未探索的質量範圍的實驗參數。

雖然沒有檢測到明顯的信號，但實驗中採用的嚴格限制為調查暗物質提供了可能性。這項研究還可能進一步推動5G和6G等先進電信技術的發展。

用低溫毫米波接收器搜索暗光子暗物質。資料來源：京都大學全球通訊社/足立俊介

將聖經中的歌利亞擊倒的方法可能不止一種，但大衛選擇用彈弓的小石頭進行攻擊。本著同樣的精神，科學家們不是通過直接觀察，而是通過記錄其對可見物質的引力影響來接近暗物質的奧秘–它構成了宇宙的四分之一。

京都大學的一個研究小組現在已經建立了一種檢查0.1毫電子伏特左右的超輕暗物質的實驗方法，應用了一種低溫條件下的毫米波傳感技術，其特點是熱噪聲低。

領銜作者Shunsuke Adachi說：”我們通過使用以前在這個領域沒有測試過的新技術，實現了暗光子暗物質–或DPDM–的未探索的質量範圍的實驗參數。”

難以捉摸的單個暗物質粒子的質量被認為比質子的質量還要重。Adachi團隊對超低質量暗物質的搜索解決了極富挑戰性的探測問題，而這一問題在過去三十多年裡一直困擾著科學家。

Adachi補充說：”我們對毫米波技術的研究可能會進一步推動先進電信的發展，如5G和6G。”

一個專用的毫米波接收器被冷卻到-270℃，以抑制熱噪聲，以適應弱的轉換光子。這個低溫接收器被用來搜索質量範圍約為0.1meV的DPDMs。

Adachi認為，儘管他的團隊在這個數據集中沒有發現任何重要的信號，但通過在前所未有的嚴格約束下進行實驗–比宇宙學約束更嚴格–他們為調查暗物質開闢了可能性。

普通光子在理論上是利用金屬板表面從暗光子中轉換出來的。由於能量守恆，這些轉換光子與暗光子的質量相對應。例如，10-300GHz的轉換光子頻率對應於0.05-1meV的暗光子質量。

“我們很高興，我們的小團隊能夠從我們的高靈敏度實驗中獲得重要的結果，用於探測未曾探索過的質量範圍內的DPDM，”Adachi總結道。